Modul Analog

77
RC PHASE SHIFT OSCILLATOR Tujuan Mengetahui output keluaran RC Phase Shift Oscillator (menggunakan OP Amp IC 741) dan menghitung frekuensi yang dihasilkan dengan adanya perubahan nilai R dan C. Alat dan Bahan Alat No Nama Range Jumlah 1 Osiloskop 0-30 MHz 1 2 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1 Bahan No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah 1 Resistor 1M, 30K, 10K 1,2,3 2 Kapasitor 1MF, 0,01μF 3 4 IC IC 741 1 6 Bread Board 1 Kabel penghubung OP-AMP IC 741:

description

modul tentang elektronika analog

Transcript of Modul Analog

Page 1: Modul Analog

RC PHASE SHIFT OSCILLATOR

Tujuan

Mengetahui output keluaran RC Phase Shift Oscillator (menggunakan OP Amp IC 741) dan

menghitung frekuensi yang dihasilkan dengan adanya perubahan nilai R dan C.

Alat dan Bahan

Alat

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BahanNo Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 1M, 30K, 10K 1,2,3

2 Kapasitor 1MF, 0,01μF 3

4 IC IC 741 1

6 Bread Board 1

Kabel penghubung

OP-AMP IC 741:

Gambar 1. Pin-out OP-AMP 741

Page 2: Modul Analog

Teori

Osilator adalah piranti elektronik yang menghasilkan keluaran berupa isyarat

tegangan. Bentuk isyarat tegangan terhadap waktu ada bermacam-macam, yaitu bentuk

sinusoida, persegi (square), segitiga (triangular), gigi gergaji (sawtooth), atau denyut (pulsa).

Osilator berbeda dengan penguat, oleh karena penguat perlu ada isyarat masukan untuk

menghasilkan isyarat keluaran. Pada osilator tak ada isyarat masukan, hanya ada isyarat

keluaran saja, yang frekuensi dan amplitudonya dapat dikontrol. Sering kali suatu penguat

secara tak disengaja menghasilkan keluaran walaupun tak diberi isyarat masukan. Penguat ini

dikatakan berosilasi dengan frekuensi yang nilainya tak dapat dikontrol. Osilator digunakan

secara luas sebagai sumber isyarat yang menguji suatu rangkaian elektronik. Osilator seperti

ini disebut generator isyarat, atau generator fungsi bila isyarat keluarannya dapat mempunyai

berbagai bentuk.

Osilator juga digunakan pada pemancar radio dan televisi, dan juga dalam komunikasi

radio, gelombang mikro, maupun optik untuk menghasilkan gelombang elektromagnetik

yang dapat ditumpangi berbagai informasi. Pesawat penerima radio dan televisi juga

menggunakan osilator untuk memprosesisyarat yang datang dengan mencampurnya dengan

isyarat dari osilator lokal sehingga dihasilkan isyarat pembawa informasi dengan frekuensi

lebih rendah. Isyarat yang terakhir ini dikenal sebagai  isyarat i.f (Intermediate Frequensi).

Osilator juga digunakan untuk deteksi dan menentukan jarak (detection and ranging) dengan

gelombang mikro (radar) ataupun gelombang ultrasonik (sonar).

Fenomena osilasi tercipta karena ada ketidak-stabilan pada sistem penguat dengan

umpanbalik. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut, yaitu sistem penguat A

dengan umpan balik B. Biasanya sistem umpanbalik dibuat untuk mencapai suatu keadaan

stabil pada keluarannya dengan mengatur porsi penguatan umpanbalik dengan nilai tertentu.

Namun ada suatu keadaan dimana sistem menjadi tidak stabil. Secara matematis sistem ini

dimodelkan dengan rumus

Gambar 2. Sistem penguat dengan umpanbalik

Page 3: Modul Analog

Pada rumus, sistem menjadi tidak stabil jika 1+AB = 0 atau AB= -1. Sehingga Vout/Vin pada

rumus tersebut nilainya menjadi infinite. Keadaan ini dikenal dengan sebutan kriteria

Barkhausen.

Inilah syarat terjadinya osilasi, jika dan hanya jika penguatan sistem keseluruhan = 1

dan phasa sinyal tergeser (phase shift) sebesar 180o. Seperti yang sudah diketahui pada

rangkain filter pasif, satu tingkat (single pole) rangkaian RL atau RC dapat menggeser phasa

sinyal sebesar 90o. Setidak-tidaknya diperlukan rangkaian penggeser phase 2 tingkat agar

phasa sinyal tergeser 180o. Sebenarnya rangkaian LC adalah pengeser phase 2 tingkat, namun

untuk aplikasi frekuensi rendah (< 1 MHz) akan diperlukan nilai induktansi L yang relatif

besar dengan ukuran fisik yang besar juga. Sehingga pada kali dihindari pemakaian induktor

L tetapi menggunakan rangkaian penggeser phasa RC 2 tingkat.

Gambar 3. Rangkaian penggeser phasa RC 2 tingkat

Osilator menggunakan tahanan dan kapasitor sebagai penentu frekuensinya. Rangkaian

osilator RC yang paling sederhana dapat dibangun dengan menggunakan satu gerbang seperti

yang diperlihatkan pada Gambar 4

Gambar 4. Rangkaian osilator RC dengan inverter

Page 4: Modul Analog

RC phase shift oscillator terdiridari Op-Amp dan 3 RC yang dirangkai secara seri sebagai

rangkaian umpan balik. Op-Ampmenggunakan mode inverting sehinggaoutput fase sinyal

sebesar 1800. Adanya rangkaian umpan balik RC akanmemberikan pergeseran fase 1800

sehingga total pergeseran fasenya sebesar 00.Adanya penguatan dari amplifier

jugaakanmenghasilkan tegangan yang berosilasi. Frekuensi yang dihasilkan dari proses

osilasi sebesar

f =0,0065RC

Gambar Rangkaian.

Gambar 4. Rangkaian RC Phase Shift Oscillator

Page 5: Modul Analog

Langkah Kerja

1. Hubungkan rangkaian seperti gambar 4.

2. Amati dan ambil output gelombang output pada Osiloskop.

3. Amati dan hitung periode serta frekuensi yang dihasilkan gelombang sinusoida.

4. Bandingkan dengan rumus frekuensi .

f =0,0065RC

TABEL

R C T(Periode) F (frekuensi)Gambar Ouput

Gelombang

Frekuensi

(dengan

Rumus)

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 6: Modul Analog

OSILATOR JEMBATAN WIEN

Tujuan

Mengetahui output keluaran Osilator Jembatan Wien (menggunakan OP Amp IC 741) dan

menghitung frekuensi yang dihasilkan dengan adanya perubahan nilai R dan C serta

menghitung penguatan yang dihasilkan dengan perubahan nilai R.

Alat dan Bahan

Alat

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BahanNo Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 1.2K, 1K 1,2

2 Kapasitor 0.01μF 2

4 IC IC 741 1

5 Potensiometer 10K 1

6 Bread Board 1

7 Kabel penghubung

OP-AMP IC 741:

Gambar 1. Pin-out OP-AMP 741

Page 7: Modul Analog

TEORI

Osilator jembatan Wien ditemukan oleh Max Wien lahir tahun 1866 di Kaliningrad

Rusia, yang mencetuskan ide penggeser phasa 2 tingkat. Rangkain ini merupakan analogi dari

sistem umpanbalik . Gambar berikut merupakan osilator jembatan Wien dengan penguat Op-

Amp A dan penguatan umpanbalik B. 

Gambar 2. Rangkaian wien-bridge oscillator

Dari teori diketahui penguatan A adalah penguatan op-amp yang dibentuk oleh rangkaian resistor Rf dan Rg yang dirangkai ke input negatif op-amp. Rumus penguatannya adalah :

Selanjutnya jika diuraikan dapat diketahui besar frekuensi frekuensi yang dihasilkan adalah :

Rangkaian pada gambar 2 dapat diubahmenjadi rangkaian jembatan wien seperti padagambar

3

Page 8: Modul Analog

Gambar 4. Rangkaian Jembatan Wien

Jadi pada rangkaian osilator jembatan WEIN frekuensi resonansi yang dihasilkan

F =

Dan penguatan yang dihasilkan:

Av =

GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 5. Rangkaian Osilator Jembatan Wien

Page 9: Modul Analog

LANGKAH KERJA:

1. Hubungkan rangkaian seperti Gambar 5.

2. Amati dan ambil output gelombang output pada Osiloskop dan atur penguatannya dengan

memutarpotensiometer sehinggamenghasilkan gelombang yang berosilasi

3. Amati dan hitung periode serta frekuensi yang dihasilkan gelombang sinusoida.

4. Hitung frekuensi dengan rumus f =1

2 πRC

5. Ambil data R1 dan Rf dan hitung Av=R1+R f

Rf

TABEL

R C T(s) f (Hz)) R1 Rf

Gambar

Ouput

Gelombang

Dengan Rumus

Frekuensi Gain

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 10: Modul Analog

AMPLITUDE MODULATION & DEMODULATION

TUJUAN

Untuk mengetahui Output gelombang modulasi dan demodulasi AM dan menghitung indeks

modulasi untuk beberapa variasi tegangan input modulasi.

ALAT DANBAHAN

ALATNo Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHANNo Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 20K,10K,100K

33K,39K,47K,68K,100K,1K

1,3,2

Masing-masing 1

2 Kapasitor 0.01μF, 0.001μF, 0.1μF,

10μF, 0.01μF, 0.1 μF

1,3,1

1,2,1

3 Dioda OA79 1

4 Bread Board 1

5 Potensiometer 100K 1

6 IC BC 108

CA 3080

1

1

Kabel penghubung

TEORI

Modulasi adalah proses perubahan suatu gelombang periodik sehingga menjadikan

suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Modulasi didefinisikan sebagai proses

dimana karakteristik sinyal pembawa divariasikan menurut sinyal pemodulasi (sinyal

informasi). Sinyal informasi dapat berbentuk sinyal audio, sinyal video, atau sinyal yang lain.

Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke

dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi.

Page 11: Modul Analog

Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusodal yaitu : amplitudo, fase dan

frekuensi.

Gambar 1. Sinyal sinusoida dan cosinus

Pada modulasi sinyal informasi (pembawa) dan gelombang carrier akan dimodulasi

oleh suatu rangkaian modulator, maka suatu gelombang pembawa yang telah dimodulasi

akan dihasilkan sebagai output dari rangkaian modulator, setelah itu output dari modulator ini

akan dirubah kembali seperti sinyal informasi aslinya dengan sebuah rangkaian demodulator,

proses modulasi dapat diperlihatkan pada gambar berikut:

Gambar 2. Prinsip sederhana proses modulasi suatu sistem telekomunikasi

Keuntungan utama yang diperoleh dari teknik modulasi dalam sistem komunikasi

adalah antara lain:

1. Memungkinkan pengiriman sinyal lemah dengan “menumpangkan” gelombang pembawa

yang berdaya tinggi.

2. Reduksi ukuran antena karena pengiriman sinyal dilaksanakan melalui gelombang

pembawa yang memiliki frekuensi tinggi.

Page 12: Modul Analog

3. Memungkinkan pengaturan dan alokasi daerah frekuensi terpisah bagi penyaluran

sejumlah sinyal secara serempak melalui medium sama.

4. Memungkinkan pergeseran frekuensi sinyal kepada daerah frekuensi yang lebih mudah

diolah oleh peralatan tersedia.

Modulasi amplitudo adalah proses dimana amplitudo gelombang pembawa

divariasikan secara linier menurut sinyal baseband (sinyal pemodulasi). AM merupakan

proses modulasi dimana amplitudo gelombang pernbawa berubah-ubah sesuai dengan

perubahan amplitudo sinyal informasi. Dimana dalam sistem modulasi amplitudo ini sinyal

suara ditumpangkan pada frekuensi pembawa yang berupa gelombang radio.

Frekuensi sinyal pembawa fc harus lebih besar dari frekuensi tertinggi darisinyal pesan fc

>> fm dan indeks modulasi harus kurang dari satu. Sinyal pembawa berupa gelombang sinus

dengan persamaan matematisnya:

ec=Ec sin ωc t

dimana, Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi

sinyal pembawa. Sinyal pemodulasi, diasumsikan sebagai gelombang sinusoida, dengan

persamaan matematisnya:

em=Emsin ωm t

Em = amplituda maksimum sinyal pemodulasi ωm = 2π fm dengan fm adalah frekuensi sinyal

pemodulasi.

Gelombang elektromagnetik diterima oleh antena kemudian oleh tuning circuit gelombang

yang diperlukan akan dipisahkan atau diseleksi dari gelombang-gelombang lainnya yang

tidak diperlukan. Karena gelombang yang diterima ini besarnya hanya beberapa mV saja,

maka perlu diperkuat oleh Radio Frequency Amplifier, yang tujuannya selain memperkuat

juga meredam gelombang-gelombang lainnya yang datangnya dari pemancar lain yang masih

tercampur dalam gelombang tadi. Kemudian gelombang yang masih termodulasi ini oleh

Detector di demodulasikan, yaitu dipisahkan antara gelombang yang memodulasikan yaitu

informasi yang dikirim dengan gelombang yang dimodulasikan yaitu gelombang pembawa.

Setelah gelombang mempunyai frekwensi sebesar audio kemudian diperkuat dengan Audio

Frequency Amplifier, yang disalurkan ke Loudspeaker untuk dirubah menjadi gelombang

akustik. Dibandingkan dengan FM (Modulasi Frekuensi) AM mempunyai kelebihan

diantaranya adalah jarak transmisi AM lebih jauh dibandingkan FM. Namun AM lebih rentan

terkena noise dibandingkan dengan FM. Oleh karena itu satsiun radio yang sering kita dengar

Page 13: Modul Analog

kebanyakan menggunakan FM karena suara yang dihasilkan melalui transmisi menggunakan

FM lebih jernih.

Gambar 3. Modulasi AM

 AM mempunyai jenis-jenis modulasi sebagai berikut:

AM SSB (Single Sideband) adalah salah satu jenis modulasi amplitudo dimana

spektrum frekuensi yang dipancarkan hanya salah satu dari spektrum frekuensi AM

yaitu frekuensi LSB (Lower Sideband) atau frekuensi USB (Upper Sideband) saja

AM DSBFC (Double Sideband Full Carrier) disebut juga full AM dimana spektrum

yang dipancarkan adalah spektrum frekuensi AM yaitu frekuensi LSB dan frekuensi

USB. Bandwidth sinyal termodulasinya adalah sama dengan dua kali sinyal

informasinya

AM DSBSC (Double Sideband Supprised Carrier) adalah jenis modulasi amplitudo

dimana spektrum frekuensi carrier di tekan mendekati nol

AM VSB (Vestigial Sideband) sering digunakan pada industri televisi komersial

untuk transmisi dan penerimaan sinyal video. Pada VSB sebagian komponen LSB

ikut di transmisikan dengan komponen USB dan komponen pembawa

Gambar 4. Spektrum frekuensi sinyal termodulasi AM

Page 14: Modul Analog

Gambar RangkaianRangkaian pertama

Gambar 5. Modulator AM (Rangkaian pertama)

Gambar 6. Bentuk gelombang output modulator AM(rangkaian pertama)

Page 15: Modul Analog

Gambar 7. Demodulator AM (Rangkaian pertama)

Gambar 8. Bentuk Gelombang Demodulator AM

Atau

Rangkaian kedua

Gambar 9. Pinout Diagram IC CA 3080

Page 16: Modul Analog

Gambar 10. Modulator AM (Rangkaian kedua)

Gambar 11. Modulator AM(Rangkaian kedua)

Page 17: Modul Analog

LANGKAH KERJA

1. Rangkailah rangkaian sesuai dengan gambar 5 dan 7 (rangkaian pertama) atau gambar 10 dan

11(rangkaian kedua) dengan menggunakan software simulasi multisim atau dengan

menggunakan breadboard.

2. Hubungkan catu daya sebagai inputan ke transistor.

3. Hubungkan pembangkit gelombang untuk membangkitkan sinyal informasi dan sinyal

pembawa.

4. Ambil gambar sinyal informasi dan sinyal pembawa pada osiloskop.

5. Ambil gambar output sinyal keluaran hasil modulasi amplitudo pada output keluaran

transistor di kolektor pada osiloskop.

6. Catat data Vmax,Vmin pada tabel dengan merubah tegangan sinyal pemodulasi (Vm) dan

cari indeks modulasi.

7. Ulangi langkah percobaan 1-6 untuk perubahan sinyal pemodulasi dan sinyal pembawa dan

catat hasilnya pada tabel

8. Hubungkan keluaran dari sinyal hasil modulasi sebagai inputan ke demodulator.

9. Ambil gambar output dan catat hasilnya pada tabel.

10. Ulangi untuk beberapa variasi tegangan sinyal pemodulasi.

Tabel Output Modulator

Vc=.... fc=... fm=....

Vm Emin Emax m=Emax−Emin

Emax+Emin

x100

Gambar sinyal

Pemodulasi

(fm)

Pembawa

(fc)

Hasil

Modulasi

Page 18: Modul Analog

Tabel Output Demodulator

Vc=.... fc=... fm=....

Vm Emin Emax m=Emax−Emin

Emax+Emin

x100

Gambar sinyal

Pemodulasi

(fm)

Pembawa

(fc)

Hasil

Demodulasi

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

PERTANYAAN:

1. Apayangdimaksud dengan modulasi amplitudo?

2. Apa yang dimaksuddenganindeksmodulasi?

3. Bagaimana membedakan under modulation & over modulation?

4. Apakeuntungan menggunakan Modulasi Amplitudo?

5. Apa yang dimaksud dengan detektor AM dan proses demodulasi?

DAFTAR PUSTAKA:1. CA3080/CA3080A DATASHEET.2. OA79 DATASHEET.3. Understanding and Using OTA Op-Amp Ics ( Nuts and Volts Magazine )4. Electronic Communications Systems V Edition by Wayne Tomasi – Pearson Education.5. Communication Lab Manual – ECE Department – SSIT, Tumkur6. Communication Lab Manual – ECE Department – Easwari Engg College, Chennai.

Page 19: Modul Analog

FREQUENCY MODULATION (FM)

TUJUAN

Untuk mengetahui output gelombang modulasi FM dan menghitung indeks modulasi untuk

beberapa variasi tegangan input sinyal pemodulasi.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 20K,10K,100K

1.5K,5.6K,10K

1,3,2

Masing-masing 1

2 Kapasitor 0.01μF, 0.001μF, 0.1μF,

1nF

1,3,1

2

3 Bread Board 1

4 IC NE/SE566D 1

5 Kabel penghubung

TEORI:

Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga

menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu

informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang

pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Modulasi frekuensi adalah

proses dimana frekuensi gelombang carrier diubah-ubah mengacu pada amplitudo sinyal

pemodulasi, yaitu dengan cara menyelipkan sinyal informasi pada gelombang carrier. Jika

sinyal informasi telah diselipkan maka frekuensi gelombang carrier akan naik menuju harga

maksimum, sesuai dari amplitudo sinyal informasi yang naik menuju harga maksimum dalam

Page 20: Modul Analog

arah positif. Kemudian frekuensi gelombang carrier akan turun kembali menuju harga

frekuensi aslinya sesuai dengan harga amplitudo sinyal informasi yang menuju harga

minimum dalam arah negatif, kemudian frekuensi gelombang carrier akan naik kembali

menuju harga aslinya sesuai dengan harga amplitudo sinyal informasi yang turun kembali

keharga nol. Rumus ekivalen untuk FM:

Rumus indeks modulasi untuk FM adalah :

β = Δ f/fm where Δ f = Fmax – Fmin /2

dimana:

Δ f = pergeseran phase maksimum disebabkan oleh signal informasi (deviasi)

fi = frekuensi signal pemodulasi (informasi)

Rumus FM diatas adalah benar-benar lebih kompleks daripada kelihatannya karena

mengandung sinus dari suatu sinus. Penyelesaian untuk komponen-komponen frekuensi

gelombang FM membutuhkan penggunaan suatu alat matematika tingkat tinggi, Fungsi

Bessel. Fungsi Bessel memperlihatkan bahwa modulasi frekuensi suatu signal pembawa

dengan gelombang sinus asli secara aktual membangkitkan suatu bilangan tidak hingga

sideband-sideband (komponen-komponen) dijarakkan di majemuk frekuensi signal informasi,

fi, diatas dan dibawah signal pembawa. Solusi fungsi Bessel untuk persamaan FM adalah:

Demodulasi adalah suatu proses yang berlawanan dengan modulasi, dimana sinyal

informasi dikeluarkan lagi dari frekuensi carrier menjadi sinyal aslinya. Demodulasi

Page 21: Modul Analog

frekuensi adalah sebuah rangkaian yang mengkonversikan perubahan frekuensi yang sangat

cepat keperubahan tegangan linier. Adapun tipe rangkaian yang digunakan dalam sistem

komunikasi ini adalah demodulator frekuensi phase-locked loop (PLL).

Gambar Proses Modulasi FM

Gelombang carrier adalah gelombang radio yang mempunyai frekuensi jauh lebih tinggi dari

frekuensi sinyal informasi. Berbeda dengan sinyal suara yang mempunyai frekuensi yang

beragam dengan range 20 Hz hingga 20 KHz, sinyal carrier ditentukan pada satu frekuensi

saja. Frekuensi sinyal carrier ditetapkan dalam suatu alokasi frekuensi yang ditentukan oleh

badan yang berwenang. Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM.

Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam

variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau Less

(High atau Low, Mark atau Space).

Gambar Rangkaian

Gambar 2. Pinout Diagram NE566

Page 22: Modul Analog

Gambar rangkaian 1.

Gambar 3. Rangkaian Modulator FM(Rangkaian1)

Gambar 4. Bentuk gelombang output FM (Rangkaian 1)

Page 23: Modul Analog

Gambar Rangkaian 2

Gambar 5. Rangkaian FM & FSK Modulator(Rangkaian2)

Gambar 6. Bentuk gelombang output FM.

Page 24: Modul Analog

LANGKAH KERJA (Rangkaian 1)

1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 3.

2. Inputkan sinyal pemodulasi sebesar 1 KHz dengan menggunakan fungtion generator .

3. Variasikan nilai tegangan sinyal pemodulasi Vm untuk mendapatkan nilai fmax dan fmin

dan catat hasilnya pada tabel.

4. Setiap data yang di dapatkan ambil bentuk sinyal pemodulasi, sinyal pembawa dan

sinyal hasil modulasi.

5. Hitung nilai indeks modulasi darisetiap data yang diambil.

Tabel 1. (Rangkaian 1)

Vm Tmin Tmax fmin fmax

Indeks

Modulasi

Gambar

Sinyal

Pemodulasi

Sinyal

Pembawa

Sinyal Hasil

Modulasi

LANGKAH KERJA (Rangkaian 2)

1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 5

2. Tanpa menghubungkan sinyal pemodulasi,ukur frekuensi sinyal pembawa pada output

NE566,

3. Inputkan sinyal pemodulasi dengan fm 1 KHz dan amati gelombang sinyal pemodulasi

4. Perhatikan perubahan frekuensi dan bentuk gelombang δ=Fc ~ fFM

5. Variasikan frekuensi sinyalpemodulasi hingga 5 KHz dan catat data yang di dapatkan

pada tabel.

6. Hitung indeks modulasi m = δ/Fm

7. Hitung bandwidth BW = 2 ( Fm + δ )

8. Untuk membangkitkan bentuk gelombang FSK set frekuensi input sebesar 2 KHz dan

gelombang inputan harus berbentuk gelombang kotak.

9. Catat mark dan space frequency.

Page 25: Modul Analog

Tabel 2. Modulasi FM (Rangkaian 2 )

No Frekuensi sinyal pemodulasi fm

Frekuensi sinyal hasil modulasifFM

Deviasi frekuensi

δ=f c−f FM

Indeks Modulasi

δ / f m

Bandwidth2( f m+δ)

1 1 KHz2 2 KHz3 3 KHz4 4 KHz5 5 KHz

Tabel 3. Modulasi FM (Rangkaian 2 )

Sinyal Amplitudo(V) Periode(sec)Sinyal PemodulasiSinyal PembawaMark frequencySpace frequency

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

PERTANYAAN:

1. Apa yang dimaksuddengan modulasi frekuensi?

2. Apa yangdimasksud dengan deviasi frekuensi?

3. Apa perbedaanundermodulationdan danover modulation.

4. SebutkankeuntunganFM modulasi dibandingkandenganmodulasiamplitudo?.

Page 26: Modul Analog

PULSE AMPLITUDE MODULATION(PAM)

TUJUAN

Mengetahui bentuk output keluaran sinyal PAM dan mengetahui pengaruh

variasi frekuensi sinyal pemodulasi dan sinyal pembawa terhadap output sinyal

yang dihasilkan pada modulator dan demodulator.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 10K

22K,4,7K,3.3K

2

1,1,1

2 Kapasitor 0,01μF

100nF

1

1

3 Bread Board 2

4 IC BC107

SL100

1

1

5 Potensiometer 22K 1

TEORI

Pada PAM, amplitudo pulsa-pulsa pembawa dimodulasi oleh sinyal pemodulasi.

Amplitudo pulsa-pulsa pembawa menjadi sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi.

Semakin besar amplitudo sinyal pemodulasi maka semakin besar pula amplitudo pulsa

pembawa. Pembentukan sinyal termodulasi PAM dapat dilakukan dengan melakukan

pencuplikan (sampling), yaitu mengalikan sinyal pencuplik dengan sinyal informasi. Proses

Page 27: Modul Analog

ini akan menghasilkan pulsa pada saat pencuplikan yang besarnya sesuai dengan sinyal

informasi (pemodulasi). Pada proses pemodulasian ini perlu diperhatikan bahwa kandungan

informasi pada sinyal pemodulasi tidak boleh berkurang. Hal ini dapat dilakukan dengan

persyaratan bahwa pencuplikan harus dilakukan dengan frekuensi minimal dua kali frekuensi

maksimum sinyal pemodulasi (2.fm), atau sering disebut dengan syarat Nyquist. Jika

frekuensi sinyal pencuplik dinotasikan dengan fs dan frekuensi maksimum sinyal pemodulasi

dinotasikan dengan fm, maka syarat Nyquist dapat ditulis sebagai:

Dimana : fs = frekuensi sampling ( pencuplikan )

fm= frekuensi maksimum sinyal analog

Jika frekuensi sampling lebih rendah dari dua kali frekuensi maksimum sinyal input

analog maka terjadi overlap (tumpang tindih).

Gambar 1.Modulasi PAM

GAMBAR RANGKAIANRangkaian 1

Gambar 2. Modulator PAM (Rangkaian 1)

Page 28: Modul Analog

Gambar 3. Rangkaiandemodulator PAM(Rangkaian 1)

Gambar 4. Gelombang Output PAM

GAMBAR RANGKAIAN 2

Page 29: Modul Analog

Gambar 5. Modulator PAM(Rangkaian 2)LANGKAH KERJA (Rangkaian 1)

1. Rangkai rangkaian seperti pada gambar 2.

2. Atur pembangkit gelombang sebesar 4vpp at 600HZ .

3. Atur AFO sehingga outputnya 2 vpp 100HZ .

4. Ambil data output keluaran modulator.

5. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 3

6. Inputkan output dari sinyal modulasi ke bagian modulator

7. Variasikan potensiometer sehingga sinyal output diperoleh kembali.

8. Catat amplitudo sinyal dan bandingkan dengan input sinyal.

Tabel 1. Data Rangkaian 1

Tegangan Sinyal Pemodulasi (V) dan bentuk gelombang

Amplitudo Sinyal hasil modulasi(V)

Tabel 2. Data Rangkaian 1

Tegangan Sinyal Pemodulasi (V) dan bentuk gelombang

Amplitudo Sinyal hasil demodulasi(V)

Page 30: Modul Analog

LANGKAH KERJA (Rangkaian 2)

DESAIN FILTER

1. Atur frekuensi cut off dari filter fo >> fm

2. Pilih Fo = 500 Hz = 1/( 2×π×R3×C1)

3. Atur C1 = 100nF, sehingga R3 = 3.3K

4. Rc = 4.7K, Rb = 22K

PROCEDURE:

1. Hubungkan pembangkit gelombang sinusoida untuk frekuensi pemodulasi dengan

amplitudo 3V dan frekuensi 100Hz pada SL100

2. Atur tegangan DC offset bias 1 hingga 3 Volts DC Pada fungtion generator

untukmembangkitkan sinyal pemodulasi100 Hz.

3. Atur frekuensi sinyal pembawa 1 hingga 5 KHz amplitudo minimum 1 V.

4. Ambil data sinyal output PAM pada kaki kolektor Q1.

5. Atur amplitudo sinyal pembawa dan sinyal pemodulasi untuk mendapatkan sinyal PAM

yang sempurna.

6. Filter low pass diatur pada R3 dan C1 pada saat proses demodulasi sinyal PAM.

7. Variasikan frekuensi sinyal pembawa dan frekuensi sinyal pemodulasi dan catat hasil

yang diperoleh pada tabel 3

a. Fc < 2Fm

b. Fc = 2Fm

c. Fc > 2Fm

Tabel 3. Data rangkaian 2

NoVc(pp) Volts

Fc in(Hz)Vm(pp)Volts

Reconstructed SignalVo Volts Fo Hz

Page 31: Modul Analog

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA:

1. Datasheet of SL100

2. Electronic Communications Systems V Edition by Wayne Tomasi – Pearson Education.

3. Communications Lab Manual, ECE Department, S.S.I.T., Tumkur – 572105

4. Communications Lab Manual, ECE Department, Easwari Engg College, Chennai – 89.

Page 32: Modul Analog

PULSE WIDTH MODULATION(PWM)

TUJUAN

Untuk membangkitkan sinyal Pulse Width Modulation dan untuk mengetahui pengaruh

variasi resistansi terhadap lebar pulsa yang dihasilkan.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 1,5K,100K,10K,1K 2,1,1 ,1

2 Kapasitor 100nF,10nF,1.5μF,1 μF 1,1,2,1

3 Bread Board 1

4 IC LM741 1

5 Potensiometer 100K 1

TEORI

PWM, Pulse-Width Modulation, adalah salah satu jenis modulasi. Modulasi PWM

dilakukan dengan cara merubah lebar pulsa dari suatu pulsa data. Total 1 perioda (T) pulsa

dalam PWM adalah tetap, dan data PWM pada umumnya menggunakan perbandingan pulsa

positif terhadap total pulsa.Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara

memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk

mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM adalah

pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke

beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya.

Aplikasi PWM berbasis mikrokontroler biasanya berupa, pengendalian kecepatan

motor DC, Pengendalian Motor Servo, Pengaturan nyala terang LED. Oleh karena itu

diperlukan pemahaman terhadap konsep PWM itu sendiri.

Page 33: Modul Analog

Gambar 1. Sinyal PWM

Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun

memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo

sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang

yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%)

Gambar 2. Sinyal PWM dan Persamaan Vout PWM

Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah tegangan

keluaran atau tegangan rata-rata.

Page 34: Modul Analog

Gambar 3. Vrata-rata Sinyal PWM

Pulse Width Modulation  (PWM) merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan

signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan

banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan menggunakan rankaian op-amp atau

dengan menggunakan metode digital. Dengan metode analog setiap  perubahan PWM-nya

sangat halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi

oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam

PWM tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki  resolusi  8 bit berarti PWM ini memiliki

variasi perubahan nilai sebanyak 2 pangkat 8 = 256 variasi mulai dari 0 – 255 perubahan nilai

yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut.

Gambar 5. Variasi dutycycle

Page 35: Modul Analog

GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 6. Rangkaian modulator PWM

Gambar 7. Rangkaian demodulator PWM

Gambar 8. Output Keluaran PWM

Page 36: Modul Analog

LANGKAH KERJA

1. Hubungkan secara seri gambar rangkaian 6 dan 8 untuk membentuk sinyal hasil

modulasi dan demodulasi PWM .

2. Inputkan gelombang sinusoida dengan tegangan 1V dan frekuensi 1 KHz.

3. Input non inverting di atur pada tegangan bias DC nol dengan memvariasikan

potensiometer R5 untuk mendapatkan duty cycle 50%.

4. Output PWM dicatat pada tabel dengan mengambil data T ON dan T OFF .

Tabel 1. Data Rangkaian PWM

NoFrkuensi Input(Hz)

Amplitudo(Vin)PWM

T ON T OFF12345678

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 37: Modul Analog

Modulator dan Demodulator ASK(Amplitude Shift Keying)

TUJUAN

Mengetahui bentuk sinyal output dari modulator dan demodulator ASK dan mengetahui pengaruh perbedaan inputan data pada output gelombang yang dihasilkan.

ALAT DAN BAHAN

ALATNo Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 39K,3.3K,100K 2,2,1

Kapasitor 0.01μF 1

Potensiometer 10K 1

2 Bread Board 1

3 IC SL100 1

TEORI

Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam

sinyal pembawa. Modulasi digital sebenarnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan

sifat gelombang sinyal pembawa sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya (sinyal pembawa

modulasi) memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1). ASK (Amplitude Shift Keying) adalah suatu

modulasi di mana logika 1 diwakili dengan adanya sinyal dan logika 0 diwakili dengan

adanya kondisi tanpa sinyal. Hasil ASK (Amplitude Shift Keying) diwakili oleh perbedaan

amplitudo pada carrier. Dimana satu amplitudo adalah zero, ini menunjukkan kehadiran dan

ketidakhadiran pada carrier yang digunakan. Sifat dari ASK antara lain: rentan untuk

pergantian gain tiba-tiba, sampai dengan 1200bps pada voice grade line, digunakan pada fiber

optic.

Ada beberapa jenis modulasi ASK, diantaranya sebagai berikut:

1. Binary-ASK (BASK)

Page 38: Modul Analog

Sinyal yang katakan termodulasi secara BASK didefenisikan dengan

x(t) = A m(t)sin(ωct) 0 ≤ t ≤ T (1)

A adalah konstanta, m(t) adalah sinyal data (sinyal pemodulasi) yang mempunyai nilai 0 atau

1, ωc adalah frekuensi putar dari sinyal pembawa, dan T adalah lebar dari satu bit. Sebuah

sinyal digital, yang hanya mengandung 0 dan 1, dimodulasikan dengan BASK, maka hanya

akan mengalikan sinyal pembawa dengan nilai 0 atau 1. Sinyal-sinyal BASK bisa didapat

dengan cara menyalakan dan mematikan (on dan off) sinyal pembawa, tergantung sinyal

informasi (pemodulasi) bernilai 1 atau 0. BASK disebut juga on-off keying (OOK).

Gambar1. Sinyal Modulasi ASK

Disamping BASK yang mempunyai dua nilai diskret, ada jenis modulasi ASK yang lain,

yang menggunakan nilai yang lebih dari dua.

GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 2. Gambar Rangkaian Modulator ASK

Page 39: Modul Analog

Desain

VBE=0.7V,VCE(Sat)=0,3V

IC=1mA, β=50, IE= IC

Dengan menerapkan hukum kirchof (KVL) pada O/P

VC Peak- VCE-IE RE=0

2-0.3-(1.10-3)RE=0

RE=1.7kΩ ≈ 1.8 kΩ

Dengan menerapkan KVL

VM Peak- IB RB -VBE-IE RE=0 dimana IE RE=1.10-3x. 1.8 kΩ

3-1.10-3 RB-0.7-1.7=0

RB=30 kΩ=39 kΩ

Demodulasi

1/Wc<R1C1<1/W bila C=0.01 μF; R1C1=1ms; R1=100 kΩ

Demodulation Circuit

Gambar 3. Gambar Demodulator ASK

LANGKAH KERJA

1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar.

2. Inputkan sinyal pemodulasi dengan inputan gelombang kotak dengan menggunakan

fungtion generator

3. Inputkan sinyal carrier pada IC SL100 dengan inputan gelombang sinusoida dengan

menggunakan fungtion generator

4. Setiap data yang di dapatkan ambil bentuk sinyal pemodulasi, sinyal pembawa dan

sinyal hasil modulasi!

Page 40: Modul Analog

5. Hubungkan output dari modulator ke demodulator untuk mendapatkan sinyal asli. Catat

semua hasil yng di dapatkan pada tabel.

Tabel 1. Data Modulator dandemodulator ASK

fm Vm Fc Vc

Gambar

Sinyal

Pemodulasi

Sinyal

Pembawa

Sinyal Hasil

Modulasi

Sinyal Output

Demodulator

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 41: Modul Analog

FREQUENCY SHIFT KEYING(FSK)

TUJUAN

Mengetahui bentuk sinyal output dari modulator dan demodulator FSK dan dapat menghitung

indeks modulasi dengan variasi inputan sinyal.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 3

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 1K,2.2K,10K 2,2,2

2 Kapasitor 0.1μF ,0.01μF 1,1

3 Potensiometer 50-60K 1

4 Dioda OA79 1

5 Bread Board 1

6 IC SL100/N2222

N2907A

UA741

1

1

2

TEORI

FSK adalah suatu modulasi dimana frekuensi sinyal carrier akan berubah sesuai

dengan logika bit-bit sinyal input. Karena hanya ada dua macam bit, maka pada FSK juga

hanya dua frekuensi yang digunakan. Adapun amplitudo dari kedua macam frekuensi tersebut

tetap. Dalam system FSK (Frequency Shift Keying ), maka simbol 1 dan 0 ditransmisikan

Secara berbeda antara satu sama lain dalam satu atau dua buah sinyal sinusoidal yang berbeda

besar frekuensi nya. Sesuai perubahan sinyal input biner dari suatu logic 0 ke logic 1, dan

sebaliknya, output FSKbergeser diantara dua frekuensi: suatu „‟mark‟‟ frekuensi atau logic 1

dan suatu “space” frekuensi atau logic 0.Dengan FSK biner, ada suatu perubahan frekuensi

output setiap adanya perubahan kondisi logic padasinyal input. Sebagai konsekuensinya, laju

Page 42: Modul Analog

perubahan output adalah sebanding dengan laju perubahan input.Dalam modulasi digital, laju

perubahan input pada modulator disebut bit rate dan memiliki satuan bit per second (bps).

Frequency Shift Keying (FSK) adalah modulasi yang menyatakan sinyal digital 1sebagai

suatu nilai tegangan dengan frekuensi tertentu (misalnya f1 =1200 Hz), sementara sinyal

digital 0 dinyatakan sebagai suatu nilaitegangan dengan frekuensi tertentu yang berbeda

(misalnya f2 = 2200 Hz). Sama seperti modulasi fasa, pada modulasi frekuensi yang lebih

rumit dapat dilakukan pada beberapa frekuensi sekaligus dengan cara ini pengiriman data

menjadi lebih effisien. Frekeunsi Shift Keying (FSK), digunakan suatu jumlah terbatas

berdasarkan frekuensi. Frequency Shift Keying (FSK). Tehnik ini merubah frekuensi

pembawa berdasarkan bit 1 & bit 0.

Laju perubahan pada output modulator disebut baud atau baud rate dan

sebandingdengan keterkaitan waktu pada satu elemen sinyal output. Esensinya, baud adalah

kecepatan simbol perdetik. Dalam FSK biner, laju input dan laju output adalah sama;

sehingga, bit rate dan baud rate adalah sama. Teknik modulasi ini banyak digunakan untuk

transmisi dengan kecepatan rendah, derau yang didapat pada tehnik FSK lebih kecil

disbanding ASK.

Gambar 1. Sinyal Modulatosi FSK

Gambar 2. Struktur dasar modulator FSK

Page 43: Modul Analog

GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 4. Rangkaian Modulator FSK

Gambar 5. Rangkaian Demodulator FSK

LANGKAH KERJA

1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 4 dan 5.

2. Inputkan sinyal pemodulasi dengan amplitudo 5V dan frekuensi150Hz pada transistor di

kaki basis

3. Inputkan sinyal carrier yang pertama 200 Hz,amplitudo 7 V pada kaki kolektor transistor

NPN

4. Inputkan sinyal carrier yang kedua 2 kHz , 7 V pada kaki kolektor transistor PNP

Page 44: Modul Analog

5. Setelah mendapatkan gelombang output FSK hitung tmax dan t min untuk mendapatkan fmax

dan fmin.

6. Hitung deviasi frekuensi .

7. Hitung indeks modulasi.

8. Hubungkan output dari modulator ke demodulator untuk mendapatkan sinyal asli. Catat

semua hasil yng di dapatkan pada tabel

Tabel 1. Data pengamatan rangkaian FSK

No

fm fC1 fC2 tmin fmin tmax fmaxDeviasi frekuensi

δ=f max−f min

mIndeks mod

GambarHasil Modulasi

Hasil Demodulasi

12345

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 45: Modul Analog

LOW PASS FILTER(LPF)

TUJUAN Untuk mengetahui output low pass filter dan dapat membuat grafik penguatan terhadap

respon frekuensi.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 10K 3

3 Potensiometer 20K 1

4 Kapasitor 0.01μf 1

5 Bread Board 1

6 IC UA741 1

TEORIFilter adalah suatu rangkaian yang dirancang agar dapat melewatkan suatu sinyal

input pada range frekuensi tertentu, dan melemahkan sinyal input yang mempunyai

frekuensi diluar range frekuensi yang telah ditentukan. Filter terdapat dua macam yaitu filter

aktif atau filter pasif, pada filter pasif rangkaian hanya terdiri atas komponen-komponen pasif

yaitu berupa tahanan, inductor dan kapasitor saja. Filter aktif dapat dirangkai dengan

menggunakan transistorataupun op-amp, tetapi secara umum yang banyak dipakai adalah op-

amp. Ada empat jenis buah filter yaitu low pass filter, high pass filter, band pass filter, dan

band elimination atau band reject. Filter low pass adalah sebuah rangkaian yang tegangan

outputnya tetap sampai dengan tegangan inputnya melewati frekuensi cutoff ( fc ), ketika

tegangan input telah melewati batas frekuensi cutoff ( fc ) maka amplitudo dari tegangan output

akan melemah secara berkala.

Page 46: Modul Analog

Rangkaian low pass filter RC merupakan jenis filter pasif, dengan respon frekuensi yang

ditentukan oleh konfigurasi R dan C yang digunakan. Rangkaian dasar LPF dan grafik respon

frekuensi LPF sebagai berikut.

Gambar 1. Grafik penguatan vs frekuensi LPF

Frekuensi cut-off (fc) dari filter pasif lolos bawah (Low Pass Filter,LPF) dengan RC

dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut.

f c=1

2πRC

Rangkaian filter pasif LPF RC diatas terlihat seperti pembagi tegangan menggunakan R.

Dimana pada filter LPF tegangan output diambil pada titik pertemuan RC. Besarnya

penguatan tegangan (G) pada filter pasif yang ideal maksimum adalah 1 = 0dB yang hanya

terjadi pada frekuensi sinyal input dibawah frekuensi cut-off (fc). Penguatabn tegangan (G)

filter LPF RC pasif dapat dituliskan dalam persamaan matematis sebagai berikut.

G=|V out

V ¿|

Dan penguatan tegangan (G) LPF RC dapat dituliskan dalam satuan dB sebagai berikut.

G=20 logV out

V ¿

Pada filtrer lolos bawah (low pass filter ,LPF) terdapat beberapa karakteristik mendasar

sebagai berikut. Pada saat frekuensi sinyal input lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) (fin

<< fc) maka penguatan tegangan / Gain (G) = 1 atau G=0dB. Pada saat frekuensi sinyal input

sama dengan frekuensi cut-off (fc) (fin = fc) maka ω = 1/RC sehingga penguatan tegangan /

Gain (G) menjadi -3 dB atau terjadi pelemahan tegangan sebesar 3 dB. Pada saat frekuensi

sinyal input lebih tinggi dari frekuensi cut-off (fc) (fin >> fc) maka besarnya penguatan

Page 47: Modul Analog

tegangan (G) = 1/ωRC atau G = -20 log ωRC Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa Filter

Lolos Rendah (Low Pass Filter, LPF) hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi yang lebih

rendah dari frekuensi cut-off (fc) saja.

Gambar 2: Low pass filter

Desain

LPF: Untuk mendesain Low Pass Filter dengan frekuensi cut off atas fH = 4 KHz dan

penguatan pada daerah passband 2

fH = 1/( 2πRC )

Bilamana C=0.01 µF, maka nilai R

R= 1/(2πfHC) Ω =3.97KΩ

Penguatan pada daerah passband LPF AF = 1+ (RF/R1)= 2

Bila R1=10 KΩ, nilai RF adalah RF=( AF-1) R1=10KΩ

LANGKAH KERJA:

First Order LPF

1. Hubungkan rangkaian berdasarkan gambar 2.

2. Inputkan gelombang sinusida de as the inngan amplitudo tetap.

3. Variasikan frekuensi input dan catat aplitudo output pada tabel 1 dibawah ini.

4. Gambarkan grafik respon frekuensi dari hasil yang di dapatkan.

Page 48: Modul Analog

Tabel 1. Data Pengamatan Low Pass Filter

Vin= ...V

Frekuensi input Vout Gain=Vout/Vin Gain (dB) Gambar

100Hz

200 Hz

300 Hz

...........

1KHz

2KHz

..........

10KHz

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 49: Modul Analog

HIGH PASS FILTER(LPF)

TUJUAN Untuk mengetahui output high pass filter dan dapat membuat grafik penguatan terhadap

respon frekuensi.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 10K,3.9K 2,1

3 Potensiometer 20K 1

4 Kapasitor 0.01μf 1

5 Bread Board 1

6 IC UA741 1

TEORIFilter high-pass atau sering juga disebut dengan filter lolos atas adalah suatu

rangkaian yang akan melewatkan suatu isyarat yang berada diatas frekuensi cut-off (ωc)

sampai frekuensi cut-off (ωc) rangkaian tersebut dan akan menahan isyarat yang berfrekuensi

dibawah frekuensi cut-off (ωc) rangkaian tersebut. Filter high-passs dasar disusun dengan

rangkaian RC seperti berikut. Rangkaian High Pass Filter (HPF) RC High Pass

Filter,rangkaian high pass filter,filter high pass,filter lolos atas,rangkaian filter lolos atas,teori

filter lolos atas,teori filter high pass,teori high pass filter,hilter high pass RC,filter RC high

pass,skema filter high pass,pengertian filter high pass Prinsip kerja dari filter high pass atau

filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana

C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan

Page 50: Modul Analog

komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah. Prinsip

kerja rangkaian filter lolos atas atau high pass filter (HPF) dengan RC dapat diuraikan

sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi

diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut akan di lewatkan ke output rangkaian

melalui komponen C. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter

lolos atas atau high pass filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal

input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui komponen R.

Frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari rangkaian RC

tersebut. T=R.C Sehingga frekuensi cut-off dari filter tersebut adalah :

f c=1

2 πRC

Grafik karakteristik dari high pass filter (HPF) atau filter lolos atas dengan komponen

RC dapat digambarkan dengan perbandingan antara tegangan output filter terhadap frekuensi

yang diberikan kepada rangkaian filter high pass (HPF) tersebut.

GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 1: High pass filter

Desain

HPF: Untuk mendesain High Pass Filter dengan frekuensi cut off bawah fH = 4 KHz dan

penguatan pada daerah passband 2

Page 51: Modul Analog

fL = 1/( 2πRC )

Bila C=0.01 µF,nilai R dapat ditemukan

R= 1/(2πfLC) Ω =3.97KΩ

Penguatan pada passband HPF adalah AF = 1+ (RF/R1)= 2

Bila R1=10 KΩ, nilai RF ditentukan

RF=( AF-1) R1=10KΩ

LANGKAH KERJA:

First Order HPF

1. Hubungkan rangkaian berdasarkan gambar 1.

2. Inputkan gelombang sinusida dengan amplitudo tetap.

3. Variasikan frekuensi input dan catat aplitudo output pada tabel 1 dibawah ini.

4. Gambarkan grafik respon frekuensi dari hasil yang di dapatkan

Gambar Respon frekuensi high pass filter

Tabel 1. Data Pengamatan High Pass Filter

Vin= ...V

Frekuensi input Vout Gain=Vout/Vin Gain (dB) Gambar

700Hz

800 Hz

900 Hz

1 KHz

2KHz

3KHz

..........

Page 52: Modul Analog

10KHz

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 53: Modul Analog

COMMON EMITTER AMPLIFIER

TUJUAN :

Untuk mengetahui output gelombang, penguatan serta dapat menghitung lebar bandwidth

rangkaian penguat common emitor.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 1K,33K,3.3K,4.7K,470 1,3,1,1,1

3 Potensiometer 1

4 Kapasitor 10μf, 100μf, 1,1

5 Bread Board 1

6 Transistor BC 107 1

TEORI

Penguat Common Emitor adalah penguat dimana kaki emitor transistor di groundkan,

dan input di masukkan ke basis dan output pada kaki kolektor. Penguat Common Emitor juga

mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.

Page 54: Modul Analog

Gambar 1. Penguat Common Emitor

Penguat Common Emitor mempunyai karakteristik sebagai berikut :

Sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat terhadap sinyal input.

Sangat mungkin terjadi osilasi karena adanyaproses umpan balik positif, sehingga

sering dipasang umpan balik negatif untuk mencegahnya.

Sering dipakai pada penguat frekuensi rendah (terutama pada sinyal audio).

Mempunyai stabilitas penguatan yang rendah karena bergantung pada kestabilan suhu

dan bias transistor(Wikipedia.org)

Jika tegangan keluaran turun oleh pertambahan arus beban , maka VBE ( tegangan

basis – emiter ) bertambah dan arus beban bertambah beasr pula , sehingga titik q( kerja )

bergeser keatas sepanjang garis beban , dan VEC( tegangan emiter – colector) berkurang .

Akibatnya Vo (tegangan keluaran ) bertambah besar melawan turunnya Vo oleh arus beban

sehingga keluaran Vo akan tetap.

GAMBAR RANGKAIAN

Page 55: Modul Analog

Gambar 2. Gambar Rangkaian Common Emitor

LANGKAH KERJA

1. Rangkai danhubungkan rangkaian seperti pada gambar 2.

2. Hubungkan sinyal input menggunakan fungtion generator 1KHz 4Vpp

3. Hubungkan osiloskop Ch 1 pd inputan untuk melihat gelombang input

4. Hubungkan osiloskop Ch 2 pd output untuk melihat gelombang output.

5. Ubah frekuensi inputan dan catat hasil gelombang input dan output pada

tabel1 dengan cara merubah frekuensi pada function generator

6. Hitung penguatan yangterjadi dan bandwidth

Bandwidth f2-f1 :

Dimana ; f1 adalah frekuensi cutoff rendah

f2 adalah frekuensi cutoff atas

PENGAMATAN :

Frekuensi cutoff rendah f1 =

Page 56: Modul Analog

Frekuensi cutoff atas f2 =

Bandwidth f2-f1 =

Tabel 1. Data percobaan penguat emitor

Frekuensi(Hz)

Vin (Vpp)

Vout (Vpp)

Av

501005001000100002000050000

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

PENGUAT DAYA KELAS A

TUJUAN :

Untuk mengetahui prinsip kerja penguat daya kelasa A dan dapat menghitung penguatan

yang dihasilkan.

ALAT DAN BAHAN

ALAT

No Nama Range Jumlah

1 Osiloskop 0-30 MHz 1

2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1

3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1

BAHAN

No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah

1 Resistor 1K,10K,100K 1,1,1,1

3 Potensiometer 1M 1

Page 57: Modul Analog

4 Kapasitor 10μf 1

5 Bread Board 1

6 Transistor BC 107 1

TEORI

Penguat tipe kelas A dibuat dengan mengatur arus bias yang sesuai di titik tertentu

yang ada pada garis bebannya. Sedemikian rupa sehingga titik Q ini berada tepat di tengah

garis beban kurva VCE-IC dari rangkaian penguat tersebut dan sebut saja titik ini titik

A. Garis beban pada penguat ini ditentukan oleh resistor Rc dan Re dari rumus VCC = VCE

+ IcRc + IeRe. Jika Ie = Ic maka dapat disederhanakan menjadi VCC = VCE + Ic

(Rc+Re). Selanjutnya pembaca dapat menggambar garis beban rangkaian ini dari rumus

tersebut. Sedangkan resistor Ra dan Rb dipasang untuk menentukan arus bias. Pembaca

dapat menentukan sendiri besar resistor-resistor pada rangkaian tersebut dengan pertama

menetapkan berapa besar arus Ib yang memotong titik Q.

Gambar 1. Garis beban dan titik Q kelas A

Besar arus Ib biasanya tercantum pada datasheet transistor yang digunakan. Besar

penguatan sinyal AC dapat dihitung dengan teori analisa rangkaian sinyal AC. Analisa

rangkaian AC adalah dengan menghubung singkat setiap komponen kapasitor C dan

secara imajiner menyambungkan VCC ke ground. Dengan cara ini dapat diperoleh

gambar rangkaian imajiner dari penguat daya kelas A seperti gambar 2. Resistor Ra dan Rc

dihubungkan ke ground dan semua kapasitor dihubung singkat.

Page 58: Modul Analog

Gambar 2. Rangkaian imajimer analisa ac kelas A

Dengan adanya kapasitor Ce, nilai Re pada analisa sinyal AC menjadi tidak berarti.

Pembaca dapat mencari lebih lanjut literatur yang membahas penguatan transistor untuk

mengetahui bagaimana perhitungan nilai penguatan transistor secara detail. Penguatan

didefenisikan dengan Vout/Vin = rc / re`, dimana rc adalah resistansi Rc paralel dengan

beban RL (pada penguat akhir, RL adalah speaker 8 Ohm) dan re` adalah resistansi

penguatan transitor. Nilai re` dapat dihitung dari rumus re`= hfe/hie yang datanya juga

ada di datasheet transistor. Gambar 3 menunjukkan ilustrasi penguatan sinyal input serta

proyeksinya menjadi sinyal output terhadap garis kurva x-y rumus penguatan vout =

(rc/re) Vin.

Gambar 3. Kurva penguatan kelas A

Ciri khas dari penguat kelas A, seluruh sinyal keluarannya bekerja pada daerah

aktif. Penguat tipe kelas A disebut sebagai penguat yang memiliki tingkat fidelitas

yang tinggi. Asalkan sinyal masih bekerja di daerah aktif, bentuk sinyal keluarannya

akan sama persis dengan sinyal input.

Page 59: Modul Analog

LANGKAH KERJA

1. Rangkailah komponen yang ada ke bread board seperti pada skema berikut ini

Nb : untuk RL dan Ce tidak perlu dipasang

2. Hubungkan dengan power supply sebagai VCC dan atur nilainya sebesar 12V.3. Hubungkan AFG ke Vin dan atur frekuensinya agar sebesar 1KHz.4. Atur agar VCE bernilai setengah dari VCC agar sinyal keluaran tidak terpotong

dengan memutar Ra.5. Catat data kedalam tabel 1.

Tabel 1. Data pengamatan penguat daya kelas A

Frekuensi(Hz)

Vin (Vpp)

Vout (Vpp)

Av

501005001000100002000050000

HASIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 60: Modul Analog